药明康德:新研究揭示作息障碍与阿尔茨海默病之间的重要联系

2023-10-02 08:08

日出而作、日落而息,这种作息节奏在现代社会显得“过时”。随着生活节奏不断加快,长时间熬夜已经成为很多年轻人的常态,他们希望白天或者周末补觉就能“复活”。然而,扰乱正常的生物钟会对健康产生许多难以察觉的深远影响。一项新研究指出,大脑中一种与阿尔茨海默病密切相关的蛋白质能否被及时清除,与我们的昼夜节律有关。

这项研究强调,健康的睡眠模式对于缓解阿尔茨海默病的某些症状可能很重要。

在阿尔茨海默病患者的大脑中,淀粉样蛋白 Aβ42 沉积在细胞外形成斑块是一个明显的特征。这种有毒蛋白质会引起神经炎症和神经元死亡,被认为是阿尔茨海默病发生和进展的重要因素。

正常情况下,大脑中有专门负责寻找和清理“垃圾”的免疫细胞,即被称为“小胶质细胞”的巨噬细胞,它通过“吞噬作用”清除Aβ42。然而,研究人员发现,免疫细胞对Aβ42的清除是受昼夜节律调节的;如果生物钟被打乱,就会影响免疫细胞的“食欲”。

研究团队利用蛋白质组学、转录组学等方法对这些吞噬免疫细胞进行了详细分析,观察到其中一些蛋白酶的表达水平在全天24小时内稳定波动。这些酶影响蛋白多糖的合成和维持,其中包括细胞表面的两种蛋白多糖,即硫酸乙酰肝素蛋白多糖(HSPG,硫酸乙酰肝素蛋白多糖)和硫酸软骨素蛋白多糖(CSPG,软骨素)。硫酸盐蛋白多糖)。

这一现象引起了研究人员的注意,因为他们从之前的研究中知道HSPG和CSPG这两种蛋白聚糖参与调节Aβ42的清除。那么,这些细胞表面蛋白聚糖是否可能是昼夜节律与阿尔茨海默病之间的重要联系?

为了验证这个想法,研究人员在一系列实验中测量了两种蛋白聚糖的水平。实验证实,在昼夜节律正常的巨噬细胞表面,HSPG和CSPG的表达水平随昼夜节律周期性振荡。

更重要的是,当这些蛋白多糖的产生全天处于最低水平时,Aβ42 清除率达到峰值。相反,当细胞表面存在大量蛋白聚糖时,巨噬细胞不会吞噬 Aβ42。

▲昼夜节律对于免疫细胞清除大脑中与疾病相关的蛋白质非常重要(图片来源:参考文献[2];图片来源:伦斯勒理工学院)

该研究的结果也为阿尔茨海默病的潜在治疗方法开辟了道路。实验结果表明,细胞表面的两种蛋白多糖抑制了Aβ42的清除。利用这种关系可能会导致开发出促进 Aβ42 清除的新疗法。 “理论上,如果我们能够增加周期性振荡的幅度,我们也许能够提高 Aβ42 的清除率并防止它们损害大脑。”研究人员认为。

“昼夜节律与阿尔茨海默病之间存在复杂的关系,其中免疫细胞的昼夜节律调节发挥着重要作用。”这项研究的主要作者之一、伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)教授 Jennifer Hurley 总结道:“这告诉我们,健康的睡眠模式在防止 Aβ42 在大脑中沉积方面发挥着重要作用。 ”

参考:

[1] Gretchen T. Clark 等人。 ,(2022)硫酸乙酰肝素水平的昼夜节律控制与β淀粉样蛋白聚集体的吞噬作用相乘。 Plos Genetics Doi:https://www.hljyjzlw.com/10.1371/journal.pgen.1009994

[2] 与阿尔茨海默病相关的蛋白质的清除受昼夜节律周期控制。 2022 年 2 月 22 日检索自 https://www.hljyjzlw.com/content/2022/02/10/clearance- Protein-linked-alzheimer%E2%80%99s-control-circadian-cycle

来自药明康德